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Bewegung einer elektromagnetischen Welle - Seite 2
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antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 18. Aug 2023 22:05    Titel: Antworten mit Zitat

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Ich stelle nicht die Photonen an sich in Frage, sondern das sie (eigentlich die "Teilchen" insgesamt) primär sind, da die Photonen unterhalb des infraroten Spektrums in einen "Bereich" der nicht-Messbarkeit fallen.


und was ist damit gemeint?
Was soll "primär" sein?



Der erste Gedanke den ich dazu hatte, drehte sich eigentlich im allgemeinen nur um die Falsifizierbarkeit einer Theorie. Das Modell der Photonen als das em-Austauschteilchen ist aber nur im Energiebereich größer Infrarot falsifizierbar, da es kleiner dieses Energiebereichs unter eine Messbarkeitsschwelle tritt.

MBastieK hat Folgendes geschrieben:

Klingt nach einer Umkehrung der jetzigen Abstraktion oder Denkweise. Das Feld entsteht lokal um das Photon.


Das gewohnte Bild ist, dass die Welle um das Teilchen herum entsteht und ich habe in den Raum geworfen, ob es nicht auch andersherum sein könnte. Die em-Welle ist im niederfrequenten Bereich empirisch nachweisbar aber das/die Photonen als Austauschteilchen nicht. Ich behaupte nicht, dass es in dem Bereich nicht mehr existiert, sondern dass seine Auswirkungen als Teilchencharakter der em-Welle verschwindend gering sind. Eine Wirkung die verschwindend gering ist, kann doch dann nicht für em-Wellen im Millimeter- bis Kilometerbereich verantwortlich und somit nicht die primäre Ursache für die Wellen sein.


Zitat:
Für mich ist eine elektromagnetische Welle zunächst mal eine elektromagnetische Welle.
Und es war für mich ein Genie-Streich von Maxwell, die Existenz von EM-Wellen vor deren Entdeckung vorherzusagen und aufgrund der berechneten Geschwindigkeit zu folgern, dass es sich bei Licht um elektromagnetische Wellen handelt.
Später haben dann Planck und Einstein gezeigt, dass EM-Wellen nur in diskreten Energiepaketen mit Materie wechselwirken können.
Deshalb stelle ich mir aber keine Punktteilchen vor, die da durch die Gegend sausen.


Ich stelle mir auch keine Punktteilchen vor aber das Bild ist sozusagen "nicht scharf". Was sind bzw. bedeuten Punkte in den Funktionsweisen der Natur wirklich?
Welche maximale Energie können Photonen eigentlich haben, ist die obere Grenze in der Planckenergie und -frequenz zu suchen?
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 18. Aug 2023 22:17    Titel: Antworten mit Zitat

gast_free hat Folgendes geschrieben:
Es wird viel zu viel durcheinander geschmissen. Es gibt unterschiedliche Modelle und Betrachtungsweisen, je nach dem, in welchem Kontext man EM-Wellen betrachten möchte. Jede Betrachtungsweise entspricht einem Modell welches innerhalb eines definierten Gültigkeitsbereiches vernünftige Aussagen liefert.

...


Danke für die Zusammenfassung. So habe ich das klasssische und das QM Bild auch verinnerlicht.
Das QM Bild ist dabei aus dem klassichen Wellenbild der em-Strahlung, insbesondere das Licht hervorgegangen. De-Broglie hat die gleichen Welleneigenschaften auf die Materieteilchen übertragen und somit haben diese Eigenschaften im gesamten em-Spektrum, sowie auch im gesamten "Spektrum der Materiewellen" in gleicher Weise einen Einfluss und nur das Konzept Teilchen verändert sich.
Darum mein Gedanke, dass eigentlich nicht das Teilchen die Welle verursacht, sondern die Welle das Teilchen.
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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Beitrag antaris Verfasst am: 18. Aug 2023 22:36    Titel: Antworten mit Zitat

MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Hallo!
antaris hat Folgendes geschrieben:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Diese Logik wirkt sehr steril, im Sinne von: Ausblenden anderer Faktoren oder Aspekte.

Welche Faktoren und Aspekte werden dabei ausgeblendet?

Keine Ahnung. Cassimir-Effekt z.B. !?!
Haben Wellen bei Ihnen einen Impuls?


Was hat der Casimir-Effekt damit zu tun?
Hat bzw. überträgt eine niederfrequente em-Welle einen verschwindend kleinen Impuls?

MBastieK hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Es ist die gleiche Frage wie der Übergang zwischen 0 und 1, die eben eine eindeutige untere und obere Grenze darstellen.

Heißt das, man hat bei Ihnen nur ein Teilchen bei einer Wellenlänge von 0 oder Energie von unendlich?


0 wäre gleichbedeutend mit verschwindend kleiner Energie, verschwindenden Teilchencharakter und das nur die Welleneigenschaften relevant bleiben.
1 bedeutet entsprechend das Gegenteil, also bei gegen unendlich gehender Energie verschwindet der Wellencharakter und nur der Teilchencharakter bleibt relevant. Der Übergang dazwischen ist (ggf. bis auf die kleinsten Schritte) kontinuierlich. Wobei der Infrarotbereich des Spektrums dabei hervorsticht, weil erst ab diesen Punkt die Photonen überhaupt erst messbar werden.
Aruna_Gast
Gast





Beitrag Aruna_Gast Verfasst am: 18. Aug 2023 22:41    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Ich stelle nicht die Photonen an sich in Frage, sondern das sie (eigentlich die "Teilchen" insgesamt) primär sind, da die Photonen unterhalb des infraroten Spektrums in einen "Bereich" der nicht-Messbarkeit fallen.


und was ist damit gemeint?
Was soll "primär" sein?



Der erste Gedanke den ich dazu hatte, drehte sich eigentlich im allgemeinen nur um die Falsifizierbarkeit einer Theorie. Das Modell der Photonen als das em-Austauschteilchen ist aber nur im Energiebereich größer Infrarot falsifizierbar, da es kleiner dieses Energiebereichs unter eine Messbarkeitsschwelle tritt.


Photonen als Austauschteilchen kann man überhaupt nicht messen.

antaris hat Folgendes geschrieben:

MBastieK hat Folgendes geschrieben:

Klingt nach einer Umkehrung der jetzigen Abstraktion oder Denkweise. Das Feld entsteht lokal um das Photon.


Das gewohnte Bild ist, dass die Welle um das Teilchen herum entsteht und ich habe in den Raum geworfen, ob es nicht auch andersherum sein könnte.
[...]
Zitat:
Für mich ist eine elektromagnetische Welle zunächst mal eine elektromagnetische Welle.
[...]
Später haben dann Planck und Einstein gezeigt, dass EM-Wellen nur in diskreten Energiepaketen mit Materie wechselwirken können.
Deshalb stelle ich mir aber keine Punktteilchen vor, die da durch die Gegend sausen.


Ich stelle mir auch keine Punktteilchen vor aber das Bild ist sozusagen "nicht scharf".


Du stellst Dir offensichtlich ein Teilchen vor, um das Felder entstehen, oder umgekehrt.

antaris hat Folgendes geschrieben:

Darum mein Gedanke, dass eigentlich nicht das Teilchen die Welle verursacht, sondern die Welle das Teilchen.


Für mich stellt sich die Frage nicht, weil für mich das Teilchen die Welle ist und die Welle das Teilchen.
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 18. Aug 2023 23:11    Titel: Antworten mit Zitat

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Photonen als Austauschteilchen kann man überhaupt nicht messen.


Aber man kann die Wechselwirkung zwischen Photonen und Elektronen auf Basis des photoelektrischen Effekt messen.
Das Photon tauscht dabei Energie von einem Elektron (Sender) zu einem anderen Elektron (Empfänger) aus, wobei die Wechselwirkung nur von den materiellen Stoffen mit einer spezifischen Grenzfrequenz abhängt.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Für mich stellt sich die Frage nicht, weil für mich das Teilchen die Welle ist und die Welle das Teilchen.


Also bedingt deiner Meinung jeweils das eine das andere, ohne expliziten Anfang (was war zuerst da)?

Ein Gedankenexperiment über "das Teilchen"?:
Wenn man ein vollkommen leeren Ozean bei vollkommener Windstille mit einem Eisberg darin betrachtet, dann schaut aus der Wasseroberfläche nur eine kleine Spitze dieses Eisberg heraus. Die Wellen auf der Wasseroberfläche sind so langwellig, dass ein lokaler "Eisberg-Beobachter" gar nicht merkt, dass sich die Eisspitze langsam mit der Zeit und über den Ort (die Wellenlänge) periodisch (mit dem Wasser) auf und ab bewegt.
Nun wird es stürmisch (es wird Energie in das System zugeführt) und auf der Wasseroberfläche breiten sich zunehmend kurzwelligere Wellen aus. Der Eisberg fängt nun an sich merklich (auch für den lokalen Beobachter) auf und ab, sowie hin und her zu bewegen. Dabei taucht auch mehr oder weniger die Spitze weiter aus der Wasseroberfläche heraus. Das gleichmäßige periodische Schwingen, bei extrem großen Wellenlängen geht zunehmend in ein chaotisches Verhalten bei extrem kleinen Wellenlängen über. Am oberen Ende der Energieskala (Planck-Frequenz?) sind die Bewegungen des Eisbergs derart schnell, dass sich das Teilchen "Spitze des Eisbergs" nicht mehr vom ganzen Teil (Eisberg) unterscheiden lässt.
MBastieK



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Beitrag MBastieK Verfasst am: 18. Aug 2023 23:28    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Was hat der Casimir-Effekt damit zu tun?
Hat bzw. überträgt eine niederfrequente em-Welle einen verschwindend kleinen Impuls?

Soweit ich weiss tragen klassische EM-Wellen keinen Impuls. Der kam erst durch den quanten-physikalischen Teilchen-Charakter hinzu. Beim Cassimr-Effekt tragen zur erzeugten Kraft die langwelligen Vakuum-Fluktuationen bei, die halt auch im Teilchen-Charakter existieren. Falls man das Ganze überhaupt so sehen bzw. in diesen Kontext packen kann.

Grüsse

_________________
Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung.
MBastieK



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Beitrag MBastieK Verfasst am: 18. Aug 2023 23:39    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:

Klingt nach einer Umkehrung der jetzigen Abstraktion oder Denkweise. Das Feld entsteht lokal um das Photon.

Das gewohnte Bild ist, dass die Welle um das Teilchen herum entsteht und ich habe in den Raum geworfen, ob es nicht auch andersherum sein könnte.

Ich weiss ja nicht. Die mathematischen Klassifizierungen dieser Objekte sind viel abstrakter. Man nutzt halt die klassichen Begriffe wie Teilchen und Welle, um dies mit menschlicher Intuition greifen zu können. Aber letztendlich habe ich kein Problem mit kreativen Interpretationen, ob nun im anerkannten Theorie-Bereich oder ausserhalb. Sie sind herz-erfrischend aber auch stark diskutabel.

Grüsse

_________________
Intelligenz ist die Fähigkeit der (temporären) Anpassung.
Aruna_Gast
Gast





Beitrag Aruna_Gast Verfasst am: 19. Aug 2023 05:16    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Das Modell der Photonen als das em-Austauschteilchen ist aber nur im Energiebereich größer Infrarot falsifizierbar, da es kleiner dieses Energiebereichs unter eine Messbarkeitsschwelle tritt.


Photonen als Austauschteilchen kann man überhaupt nicht messen.


Aber man kann die Wechselwirkung zwischen Photonen und Elektronen auf Basis des photoelektrischen Effekt messen.
Das Photon tauscht dabei Energie von einem Elektron (Sender) zu einem anderen Elektron (Empfänger) aus, [...]


Und was hat das mit dem "Modell der Photonen als das em-Austauschteilchen" zu tun?
Irre ich mich, oder warst Du hier mal als "antaris" angemeldet und hattest hier mal einen Thread "Virtuelle Teilchen" gestartet?
Falls ja: Dort wurde doch auch über (virtuelle Austauschteilchen) im Gegensatz zu reellen Teilchen gesprochen?


antaris hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Für mich stellt sich die Frage nicht, weil für mich das Teilchen die Welle ist und die Welle das Teilchen.


Also bedingt deiner Meinung jeweils das eine das andere, ohne expliziten Anfang (was war zuerst da)?


Ja, wenn ich sage, Batman ist Bruce Wayne und Bruce Wayne ist Batman, dann bedingt die Anwesenheit von Batman auf einer Party auch die von Bruce Wayne und umgekehrt, ohne, das man sagen kann, wer zuerst auf der Party war.
(Man darf dieses Bild nicht überstrapazieren und drauf rumreiten, dass es Bruce Wayne schon gab, bevor er sich die Zweitidentität als Batman zugelegt hat. Ich gehe von einer Party aus, die erst begann, nachdem sich Bruce Wayne schon die Zweitidentität zugelegt hatte, und die endet, bevor er die wieder aufgibt)


antaris hat Folgendes geschrieben:

Ein Gedankenexperiment über "das Teilchen"?:
Wenn man ein vollkommen leeren Ozean bei vollkommener Windstille mit einem Eisberg darin betrachtet, dann schaut aus der Wasseroberfläche nur eine kleine Spitze dieses Eisberg heraus. Die Wellen auf der Wasseroberfläche sind so langwellig, dass ein lokaler "Eisberg-Beobachter" gar nicht merkt, dass sich die Eisspitze langsam mit der Zeit und über den Ort (die Wellenlänge) periodisch (mit dem Wasser) auf und ab bewegt.
Nun wird es stürmisch (es wird Energie in das System zugeführt) und auf der Wasseroberfläche breiten sich zunehmend kurzwelligere Wellen aus. Der Eisberg fängt nun an sich merklich (auch für den lokalen Beobachter) auf und ab, sowie hin und her zu bewegen. Dabei taucht auch mehr oder weniger die Spitze weiter aus der Wasseroberfläche heraus. Das gleichmäßige periodische Schwingen, bei extrem großen Wellenlängen geht zunehmend in ein chaotisches Verhalten bei extrem kleinen Wellenlängen über. Am oberen Ende der Energieskala (Planck-Frequenz?) sind die Bewegungen des Eisbergs derart schnell, dass sich das Teilchen "Spitze des Eisbergs" nicht mehr vom ganzen Teil (Eisberg) unterscheiden lässt.


Ich verstehe die Veranschaulichung nicht ganz:
Du stellst Dir ein Photon wie die Spitze eines Eisbergs vor, und das besteht nicht aus Feldern, sondern schwimmt in einem schwingenden Medium?
Was ist hier das Meer? Der Äther? Oder das EM-Feld?
Ist in diesem Feld das Photon dann gefrorener Äther oder gefrorenes EM-Feld?
Oder hat das eine andere Natur, als das Medium in dem es schwingt?
Und wofür steht der Rest des Eisbergs?
Aruna_Gast
Gast





Beitrag Aruna_Gast Verfasst am: 19. Aug 2023 05:17    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Das Modell der Photonen als das em-Austauschteilchen ist aber nur im Energiebereich größer Infrarot falsifizierbar, da es kleiner dieses Energiebereichs unter eine Messbarkeitsschwelle tritt.


Photonen als Austauschteilchen kann man überhaupt nicht messen.


Aber man kann die Wechselwirkung zwischen Photonen und Elektronen auf Basis des photoelektrischen Effekt messen.
Das Photon tauscht dabei Energie von einem Elektron (Sender) zu einem anderen Elektron (Empfänger) aus, [...]


Und was hat das mit dem "Modell der Photonen als das em-Austauschteilchen" zu tun?
Irre ich mich, oder warst Du hier mal als "antaris" angemeldet und hattest hier mal einen Thread "Virtuelle Teilchen" gestartet?
Falls ja: Dort wurde doch auch über (virtuelle Austauschteilchen) im Gegensatz zu reellen Teilchen gesprochen?


antaris hat Folgendes geschrieben:

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Für mich stellt sich die Frage nicht, weil für mich das Teilchen die Welle ist und die Welle das Teilchen.


Also bedingt deiner Meinung jeweils das eine das andere, ohne expliziten Anfang (was war zuerst da)?


Ja, wenn ich sage, Batman ist Bruce Wayne und Bruce Wayne ist Batman, dann bedingt die Anwesenheit von Batman auf einer Party auch die von Bruce Wayne und umgekehrt, ohne, das man sagen kann, wer zuerst auf der Party war.
(Man darf dieses Bild nicht überstrapazieren und drauf rumreiten, dass es Bruce Wayne schon gab, bevor er sich die Zweitidentität als Batman zugelegt hat. Ich gehe von einer Party aus, die erst begann, nachdem sich Bruce Wayne schon die Zweitidentität zugelegt hatte, und die endet, bevor er die wieder aufgibt)


antaris hat Folgendes geschrieben:

Ein Gedankenexperiment über "das Teilchen"?:
Wenn man ein vollkommen leeren Ozean bei vollkommener Windstille mit einem Eisberg darin betrachtet, dann schaut aus der Wasseroberfläche nur eine kleine Spitze dieses Eisberg heraus. Die Wellen auf der Wasseroberfläche sind so langwellig, dass ein lokaler "Eisberg-Beobachter" gar nicht merkt, dass sich die Eisspitze langsam mit der Zeit und über den Ort (die Wellenlänge) periodisch (mit dem Wasser) auf und ab bewegt.
Nun wird es stürmisch (es wird Energie in das System zugeführt) und auf der Wasseroberfläche breiten sich zunehmend kurzwelligere Wellen aus. Der Eisberg fängt nun an sich merklich (auch für den lokalen Beobachter) auf und ab, sowie hin und her zu bewegen. Dabei taucht auch mehr oder weniger die Spitze weiter aus der Wasseroberfläche heraus. Das gleichmäßige periodische Schwingen, bei extrem großen Wellenlängen geht zunehmend in ein chaotisches Verhalten bei extrem kleinen Wellenlängen über. Am oberen Ende der Energieskala (Planck-Frequenz?) sind die Bewegungen des Eisbergs derart schnell, dass sich das Teilchen "Spitze des Eisbergs" nicht mehr vom ganzen Teil (Eisberg) unterscheiden lässt.


Ich verstehe die Veranschaulichung nicht ganz:
Du stellst Dir ein Photon wie die Spitze eines Eisbergs vor, und das besteht nicht aus Feldern, sondern schwimmt in einem schwingenden Medium?
Was ist hier das Meer? Der Äther? Oder das EM-Feld?
Ist in diesem Feld das Photon dann gefrorener Äther oder gefrorenes EM-Feld?
Oder hat das eine andere Natur, als das Medium in dem es schwingt?
Und wofür steht der Rest des Eisbergs?
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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Beitrag antaris Verfasst am: 19. Aug 2023 11:59    Titel: Antworten mit Zitat

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Und was hat das mit dem "Modell der Photonen als das em-Austauschteilchen" zu tun?
Irre ich mich, oder warst Du hier mal als "antaris" angemeldet und hattest hier mal einen Thread "Virtuelle Teilchen" gestartet?
Falls ja: Dort wurde doch auch über (virtuelle Austauschteilchen) im Gegensatz zu reellen Teilchen gesprochen?


Vielleicht habe ich ein falsches Bild aber das Photon tauscht doch Energie zwischen Elektronen aus oder nicht?
Ich verstehe nicht so ganz. Ich bin doch als antaris angemeldet. Einen Thread über virtuelle Teilchen habe ich hier nicht erstellt (und auch nicht in anderen Foren).
Seltsamerweise ist es nicht das erste mal, das mir jemand sagt, dass ich irgendwo mal was als antaris gepostet habe, woran ich mich aber nicht erinnern kann.Hammer

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

antaris hat Folgendes geschrieben:

Ja, wenn ich sage, Batman ist Bruce Wayne und Bruce Wayne ist Batman, dann bedingt die Anwesenheit von Batman auf einer Party auch die von Bruce Wayne und umgekehrt, ohne, das man sagen kann, wer zuerst auf der Party war.
(Man darf dieses Bild nicht überstrapazieren und drauf rumreiten, dass es Bruce Wayne schon gab, bevor er sich die Zweitidentität als Batman zugelegt hat. Ich gehe von einer Party aus, die erst begann, nachdem sich Bruce Wayne schon die Zweitidentität zugelegt hatte, und die endet, bevor er die wieder aufgibt)


Interessante Formulierung aber ich denke man kann sagen, was zuerst da war.
Übertragen wir das ganze nämlich auf das Universum, so war der "Start der Party" im hochenergetischen Zustand. Also wenn man den Übergang 0 -> 1 betrachtet, wo 0 vernachlässigbarer Teilchencharakter bei geringer Energie und 1 vernachlässigbarer Wellencharakter bei hoher Energie darstellt, dann hat der Urknall bei 1 stattgefunden (aus einen reinen Teilchencharakter heraus).



Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Ein Gedankenexperiment über "das Teilchen"?:
Wenn man ein vollkommen leeren Ozean bei vollkommener Windstille mit einem Eisberg darin betrachtet, dann schaut aus der Wasseroberfläche nur eine kleine Spitze dieses Eisberg heraus. Die Wellen auf der Wasseroberfläche sind so langwellig, dass ein lokaler "Eisberg-Beobachter" gar nicht merkt, dass sich die Eisspitze langsam mit der Zeit und über den Ort (die Wellenlänge) periodisch (mit dem Wasser) auf und ab bewegt.
Nun wird es stürmisch (es wird Energie in das System zugeführt) und auf der Wasseroberfläche breiten sich zunehmend kurzwelligere Wellen aus. Der Eisberg fängt nun an sich merklich (auch für den lokalen Beobachter) auf und ab, sowie hin und her zu bewegen. Dabei taucht auch mehr oder weniger die Spitze weiter aus der Wasseroberfläche heraus. Das gleichmäßige periodische Schwingen, bei extrem großen Wellenlängen geht zunehmend in ein chaotisches Verhalten bei extrem kleinen Wellenlängen über. Am oberen Ende der Energieskala (Planck-Frequenz?) sind die Bewegungen des Eisbergs derart schnell, dass sich das Teilchen "Spitze des Eisbergs" nicht mehr vom ganzen Teil (Eisberg) unterscheiden lässt.


Ich verstehe die Veranschaulichung nicht ganz:
Du stellst Dir ein Photon wie die Spitze eines Eisbergs vor, und das besteht nicht aus Feldern, sondern schwimmt in einem schwingenden Medium?
Was ist hier das Meer? Der Äther? Oder das EM-Feld?
Ist in diesem Feld das Photon dann gefrorener Äther oder gefrorenes EM-Feld?
Oder hat das eine andere Natur, als das Medium in dem es schwingt?
Und wofür steht der Rest des Eisbergs?


Heute als ich aufgestanden bin, dachte ich für diese Formulierung habe ich bestimmt eine Antwort in blauer Schrift bekommen. Es ist wohl ein etwas naives Bild.
Es sollte nicht explizit auf Photonen oder Materieteilchen angewandt werden, sondern erst mal allgemein das Teilchen beschreiben.
Die Spitze des Eisbergs stellt eine Ruhemasse dar, die beim Photon 0 ist und die Spitze dann im niedrigen Energiebereich eher unter der Wasseroberfläche sein müsste.
Die Spitze, die bei hoher Energie immer weiter aus der Oberfläche ragt, ist in diesem Bild die rel. Energie.
Mir geht es nicht um einen Äther, sondern eher wie Eingangs geschrieben, um eine Art Quasimedium. Die Wellen stellen das em-Feld dar und das Wasser erstmal nur den Raum, in dem sich die Welle bewegt.
Das Teilchen, also die Spitze des Eisbergs ist nach wie vor der Überträger des Impulses, wenn man das hier gezeigte "Einteilchen" Bild verlässt und mehr Eisberge in das Wasser wirft.

Ich habe noch ein etwas anderes Modell im Kopf, was m.E. mehr physikalischen Bezug hat. Ich muss aber darüber nachdenken.
Aruna_Gast
Gast





Beitrag Aruna_Gast Verfasst am: 19. Aug 2023 23:28    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Und was hat das mit dem "Modell der Photonen als das em-Austauschteilchen" zu tun?
Irre ich mich, oder warst Du hier mal als "antaris" angemeldet und hattest hier mal einen Thread "Virtuelle Teilchen" gestartet?
Falls ja: Dort wurde doch auch über (virtuelle Austauschteilchen) im Gegensatz zu reellen Teilchen gesprochen?


Vielleicht habe ich ein falsches Bild aber das Photon tauscht doch Energie zwischen Elektronen aus oder nicht?


Welches Photon? Jedes Photon?
Du sprachst hier von "Photonen als das em-Austauschteilchen".
Damit sind IMO üblicherweise virtuelle Photonen gemeint, die z.B. die Coulombkraft zwischen zwei geladenen Teilchen vermitteln, aber die Energie-Impuls-Beziehung verletzen.
Da könnte man nun auch auf die Idee kommen, das das Photon, oder solche Photonen grundlegend sind, weil die Kräfte in Feldern durch Teilchen vermittelt werden.
Mein derartiger Stand ist allerdings, dass auch Austauschteilchen nur mathematische Therme in einer bestimmten Variante der Berechnung von Wechselwirkungen sind und die Felder bleiben grundlegend.
Teilchen sind Anregungen dieser Felder.
In Deinem Bild die Wellen auf dem Meer, ganz ohne Eisberg.
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 477
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 20. Aug 2023 00:56    Titel: Antworten mit Zitat

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

Und was hat das mit dem "Modell der Photonen als das em-Austauschteilchen" zu tun?
Irre ich mich, oder warst Du hier mal als "antaris" angemeldet und hattest hier mal einen Thread "Virtuelle Teilchen" gestartet?
Falls ja: Dort wurde doch auch über (virtuelle Austauschteilchen) im Gegensatz zu reellen Teilchen gesprochen?


Vielleicht habe ich ein falsches Bild aber das Photon tauscht doch Energie zwischen Elektronen aus oder nicht?


Welches Photon? Jedes Photon?
Du sprachst hier von "Photonen als das em-Austauschteilchen".
Damit sind IMO üblicherweise virtuelle Photonen gemeint, die z.B. die Coulombkraft zwischen zwei geladenen Teilchen vermitteln, aber die Energie-Impuls-Beziehung verletzen.


Stimmt, da fallen mir die Feynmann-Diagramme wieder ein.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Da könnte man nun auch auf die Idee kommen, das das Photon, oder solche Photonen grundlegend sind, weil die Kräfte in Feldern durch Teilchen vermittelt werden.
Mein derartiger Stand ist allerdings, dass auch Austauschteilchen nur mathematische Therme in einer bestimmten Variante der Berechnung von Wechselwirkungen sind und die Felder bleiben grundlegend.


Ja die virtuellen Teilchen dienen nur der Beschreibung der jeweiligen Wechselwirkungen und der Vakuumfluktuation, sind aber nicht beobachtbar.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Teilchen sind Anregungen dieser Felder.
In Deinem Bild die Wellen auf dem Meer, ganz ohne Eisberg.


Ok, dann ist ja mein Grundgedanke schon richtig gewesen, dass die Wellen die Ursache für die Teilchen sind (oder das was wir als Teilchen interpretieren)
Ich denke, dass die Ursache der vermeintlichen Teilchen im gleichen Prinzip der Raumzeit zu finden ist. Bei Photonen wäre der Eisberg unterhalb der Wasseroberfläche und bei massebehafteten Teilchen ragt die Spitze des Eisbergs im Ruhezustand über die Wasseroberfläche.

Ich habe folgende Einführung für Physiklehrer in die QM gefunden. Ich finde das sehr gut geschrieben. Angesprochen wird das Teilchenproblem in der QM und beim photoelektrischen Effekt. Laut dem Autor wird z.B. zur Beschreibung des Effektes gar kein Photon benötigt.
Zitat:

Ein besonderes Ärgernis ist in diesem Zusammenhang, dass die meisten Dar-
stellungen den Eindruck erwecken, die Erklärung des lichtelektrischen Effekts erzwinge die Einführung von (zudem teilchenhaft vorgestellten) Lichtquanten.

https://www.physikdidaktik.uni-wuppertal.de/fileadmin/physik/didaktik/Forschung/Publikationen/Passon/Passon_2014_Was_sind_Elementarteilchen_und_gibt_es_virtuelle_Photonen.pdf

Man muss ja auch bemerken, dass z.B. ein sehr kurz belichtetes Bild nur scheinbar zufällig verteilte belichtete Punkte enthält. Nur bei den Punkten ist ein "Teilchen" aufgeschlagen und hat eine chemische Reaktion hervorgerufen oder eben ein Elektron aus einem Detektor-Atom herausgeschlagen. Für beides muss eine bestimmte Energie durch das Teilchen eingebracht werden, damit es überhaupt zu einer Wechselwirkung kommt.
Aruna_Gast
Gast





Beitrag Aruna_Gast Verfasst am: 20. Aug 2023 14:49    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:

Ich habe folgende Einführung für Physiklehrer in die QM gefunden.
Ich finde das sehr gut geschrieben. Angesprochen wird das Teilchenproblem in der QM und beim photoelektrischen Effekt. Laut dem Autor wird z.B. zur Beschreibung des Effektes gar kein Photon benötigt.
Zitat:

Ein besonderes Ärgernis ist in diesem Zusammenhang, dass die meisten Dar-
stellungen den Eindruck erwecken, die Erklärung des lichtelektrischen Effekts erzwinge die Einführung von (zudem teilchenhaft vorgestellten) Lichtquanten.

[url]physikdidaktik.uni-wuppertal.de/fileadmin/physik/didaktik/Forschung/Publikationen/Passon/Passon_2014_Was_sind_Elementarteilchen_und_gibt_es_virtuelle_Photonen.pdf[/url]



Zitat:
Dieser Effekt kann also ohne Photonen erklärt werden, in dem der quantisierte Festkörper diskrete Energieportionen aus dem kontinuierlichen Feld entnimmt.



und dennoch schreibst Du so was?

antaris hat Folgendes geschrieben:

Nur bei den Punkten ist ein "Teilchen" aufgeschlagen und hat eine chemische Reaktion hervorgerufen oder eben ein Elektron aus einem Detektor-Atom herausgeschlagen. Für beides muss eine bestimmte Energie durch das Teilchen eingebracht werden, damit es überhaupt zu einer Wechselwirkung kommt.


IMO müsste das mit obiger Feststellung eher heißen:

"Nur bei den Punkten hat das Strahlungsfeld mit der Materie wechselgewirkt und hat eine chemische Reaktion hervorgerufen oder eben ein Elektron aus einem Detektor-Atom herausgeschlagen. Für beides muss eine bestimmte Energie durch das Strahlungsfeld eingebracht werden, damit es überhaupt zu einer Wechselwirkung kommt."
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 477
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 20. Aug 2023 18:56    Titel: Antworten mit Zitat

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:

und dennoch schreibst Du so was?

antaris hat Folgendes geschrieben:

Nur bei den Punkten ist ein "Teilchen" aufgeschlagen und hat eine chemische Reaktion hervorgerufen oder eben ein Elektron aus einem Detektor-Atom herausgeschlagen. Für beides muss eine bestimmte Energie durch das Teilchen eingebracht werden, damit es überhaupt zu einer Wechselwirkung kommt.


IMO müsste das mit obiger Feststellung eher heißen:

"Nur bei den Punkten hat das Strahlungsfeld mit der Materie wechselgewirkt und hat eine chemische Reaktion hervorgerufen oder eben ein Elektron aus einem Detektor-Atom herausgeschlagen. Für beides muss eine bestimmte Energie durch das Strahlungsfeld eingebracht werden, damit es überhaupt zu einer Wechselwirkung kommt."


Ich dachte die Anführungszeichen "Teilchen" reichen um es zu relativieren.
Also ist im Falle der em-Strahlung mit Wellenlängen größer/gleich Infrarot die nutzbare Energie in Punkte des Strahlungsfeld quantisiert. Das Strahlungsfeld enthält selber aber keine Energie? Wie ist das mit den Wellenlängen kleiner Infrarotbereich? Existieren einfach keine Stoffe, die unterhalb dieser Energiemenge derart mit dem Strahlungsfeld wechselwirken?

Ich verstehe nicht so ganz warum angenommen wurde, dass das kurzwellige Lichtspektrum ein em-Strahlungsfeld ist, identisch zum langwelligen Funkspektrum? Nur weil die Ausbreitungsgeschwindigkeit des klassischen em-Strahlungsfeld gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Licht ist?

Muss man das "Funken" doch wörtlich nehmen? Eigentlich kommt die Bezeichnung, weil "Funken" schon reichen um ein Signal drahtlos zu übertragen, nur das dieses "gefunkte Licht" nicht detektiert werden kann?
Wenn ein Beobachter seine Geschwindigkeit stetig erhöht und sich c annähert, verändert sich dann die Wellenlänge des Lichts, relativ zu seiner Bewegung im Bezug zur Richtung des Licht-Strahlungsfeld?
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044

Beitrag DrStupid Verfasst am: 20. Aug 2023 21:05    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Wie ist das mit den Wellenlängen kleiner Infrarotbereich? Existieren einfach keine Stoffe, die unterhalb dieser Energiemenge derart mit dem Strahlungsfeld wechselwirken?


Meinst Du sowas wie Wasser, das mit Mikrowellen wechselwirkt? Doch, solche Stoffe gibt es.

antaris hat Folgendes geschrieben:
Muss man das "Funken" doch wörtlich nehmen? Eigentlich kommt die Bezeichnung, weil "Funken" schon reichen um ein Signal drahtlos zu übertragen, nur das dieses "gefunkte Licht" nicht detektiert werden kann?


Die Bezeichnung kommt vom Funkeninduktor, den Heirich Hertz für die Erzeugung von elektromagnetischen Wellen verwendet hat.
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 20. Aug 2023 21:45    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Wie ist das mit den Wellenlängen kleiner Infrarotbereich? Existieren einfach keine Stoffe, die unterhalb dieser Energiemenge derart mit dem Strahlungsfeld wechselwirken?


Meinst Du sowas wie Wasser, das mit Mikrowellen wechselwirkt? Doch, solche Stoffe gibt es.


Ja das ist soweit klar. Radio- und auch Mikrowellen wechselwirken mit Metall (Antennen) bzw. die Mikrowellen versetzen die Wassermoleküle in Schwingung, wobei sich Wasser erwärmt. Aber findet der Energieübertrag mittels Photonen statt? Bzw. reicht die Energie der Mikrowellen Photonen nur noch dafür aus ganze Moleküle in Schwingung zu bringen, anstelle einzelner Elektronen?
DrStupid



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Beitrag DrStupid Verfasst am: 20. Aug 2023 22:20    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Aber findet der Energieübertrag mittels Photonen statt?


Ja.

antaris hat Folgendes geschrieben:
Bzw. reicht die Energie der Mikrowellen Photonen nur noch dafür aus ganze Moleküle in Schwingung zu bringen, anstelle einzelner Elektronen?


Die Energie reicht nicht einmal für Schwingungen, sondern nur für Rotationen.
Aruna_Gast
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Beitrag Aruna_Gast Verfasst am: 20. Aug 2023 22:53    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:

Also ist im Falle der em-Strahlung mit Wellenlängen größer/gleich Infrarot die nutzbare Energie in Punkte des Strahlungsfeld quantisiert.


Nein, wenn das Strahlungsfeld nicht quantisiert ist, ist das Strahlungsfeld natürlich nicht quantisiert.
Dass sich auf der Photoplatte kleine lokalisierte Flecken zeigen, liegt daran, dass die Materie, mit der das Strahlungsfeld wechselwirkte, eben derartig lokalisiert ist.
Mir scheint, Du siehst einen kleinen Fleck, nennst den "Punkt" und schließt aus seiner Form, dass das, was den Fleck verursacht hatte, auch "punktförmig" war.

antaris hat Folgendes geschrieben:

Das Strahlungsfeld enthält selber aber keine Energie?


Doch, wie sollte ihm denn sonst Energie entnommen werden?
Die Aussage des Autors ist es, dass man die Quantisierung des Strahlungsfeldes nicht braucht, um zu erklären, warum nur bestimmte Energieportionen entnommen werden kann.

antaris hat Folgendes geschrieben:

Wie ist das mit den Wellenlängen kleiner Infrarotbereich? Existieren einfach keine Stoffe, die unterhalb dieser Energiemenge derart mit dem Strahlungsfeld wechselwirken?


Wenn mit "derart" eine chemische Reaktion gemeint ist, die irgendwo Flecken hinterlässt: IMO nein.
Die wäre wohl auch nicht sehr stabil.
Wikipedia meint:

Zitat:
Bei der Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung mit biologischer Materie muss zwischen ionisierender Strahlung (größer 5 eV) und nicht-ionisierender Strahlung unterschieden werden. Bei der ionisierenden Strahlung reicht die Energie aus, um Atome oder Moleküle zu ionisieren, d. h. Elektronen herauszuschlagen. Dadurch werden freie Radikale erzeugt, die biologisch schädliche Reaktionen hervorrufen. Erreicht oder übersteigt die Energie von Photonen die Bindungsenergie eines Moleküls, kann jedes Photon ein Molekül zerstören, sodass beispielsweise eine beschleunigte Alterung der Haut oder Hautkrebs auftreten kann. Chemische Bindungsenergien stabiler Moleküle liegen oberhalb von etwa 3 eV pro Bindung. Soll es zu Moleküländerungen kommen, müssen Photonen mindestens diese Energie besitzen, was violettem Licht oder höherfrequenter Strahlung entspricht.

Bei der Wechselwirkung von nicht-ionisierender Strahlung unterscheidet man zwischen thermischen Effekten[2] (Strahlung wirkt erwärmend, weil sie durch das Gewebe absorbiert wird), direkten Feldeffekten (induzierte Dipolmomente, Änderung von Membran-Potentialen), Quanten-Effekten[3] und Resonanzeffekten (Synchronisation mit Schwingung der Zellstruktur).[4]

Ein Photon mit einer Wellenlänge von 700 nm oder kürzer kann im Molekül Rhodopsin die Änderung der Konformation hervorrufen. Im Auge wird diese Änderung aufgenommen und als Signal vom Nervensystem weiter verarbeitet. Die Empfindlichkeit für eine bestimmte Wellenlänge ändert sich bei Modifikationen des Rhodopsins. Dies ist die biochemische Grundlage des Farbsinns. Photonen von Licht mit einer Wellenlänge über 0,7 µm haben eine Energie unter 1,7 eV. Diese Wellen können keine chemischen Reaktionen an Molekülen bewirken, die bei Zimmertemperatur stabil sind. Aus diesem Grund können Tieraugen normalerweise keine Infrarot- oder Wärmestrahlung sehen. 2013 entdeckten Forscher jedoch, dass der Buntbarsch Pelvicachromis taeniatus im Nah-Infrarotbereich sehen kann.[5] Es gibt außerdem andere Sinnesorgane für Infrarotstrahlung, wie das Grubenorgan bei Schlangen.

Photonen können Schwingungen von Molekülen oder im Kristallgitter eines Festkörpers anregen. Diese Schwingungen machen sich im Material als thermische Energie bemerkbar. Zusätzliche durch elektromagnetische Wellen angeregte Schwingungen erhöhen die Temperatur des Materials. Anders als bei der Wirkung von einzelnen Photonen auf chemischen Bindungen, kommt es hierbei nicht auf die Energie der einzelnen Photonen an, sondern auf die Summe der Energie aller Photonen, also auf die Intensität der Strahlung. Durch Hitzedenaturierung kann langwellige elektromagnetische Strahlung auf indirekte Weise biologische Stoffe ändern.


Die Art und Weise, wie EM-Strahlung mit Materie wechselwirkt ist also - wie weiter vorne schon angedeutet - stark von der Frequenz und der mittels einzelner Quanten übertragbarer Energie abhängig.

antaris hat Folgendes geschrieben:

Ich verstehe nicht so ganz warum angenommen wurde, dass das kurzwellige Lichtspektrum ein em-Strahlungsfeld ist, identisch zum langwelligen Funkspektrum? Nur weil die Ausbreitungsgeschwindigkeit des klassischen em-Strahlungsfeld gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Licht ist?


Wenn sichtbares Licht keine em-Welle ist, wie funktioniert dann z.B. ein Polarisationsfilter?
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 21. Aug 2023 21:13    Titel: Antworten mit Zitat

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Also ist im Falle der em-Strahlung mit Wellenlängen größer/gleich Infrarot die nutzbare Energie in Punkte des Strahlungsfeld quantisiert.


Nein, wenn das Strahlungsfeld nicht quantisiert ist, ist das Strahlungsfeld natürlich nicht quantisiert.
Dass sich auf der Photoplatte kleine lokalisierte Flecken zeigen, liegt daran, dass die Materie, mit der das Strahlungsfeld wechselwirkte, eben derartig lokalisiert ist.
Mir scheint, Du siehst einen kleinen Fleck, nennst den "Punkt" und schließt aus seiner Form, dass das, was den Fleck verursacht hatte, auch "punktförmig" war.


Wie kann die Lokalisierung des makroskopischen Detektor so einen Einfluß auf ein Strahlungsfeld haben? Wenn schwarze Teile des Bild unbelichtet sind, dann doch weil kein Strahlungsfeld zum wechselwirken über den betrachteten Zeitraum vorhanden war.
Ich habe lange versucht mit etwas nicht punktförmigen als Teilchen zu argumentieren aber ich bin mir da nicht mehr so sicher. Ich denke aber auch nicht, dass es punktförmig ist, sondern irgendwas dazwischen.

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Das Strahlungsfeld enthält selber aber keine Energie?


Doch, wie sollte ihm denn sonst Energie entnommen werden?
Die Aussage des Autors ist es, dass man die Quantisierung des Strahlungsfeldes nicht braucht, um zu erklären, warum nur bestimmte Energieportionen entnommen werden kann.


Warum gibt es so viele unterschiedliche Arten der Energieentnahme?
Der Energieübertrag in Wärme ist selber nicht quantisiert, da die Moleküle nur zum schwingen angeregt werden. Das ist dann ja eher ähnlich den Mikrowellen. Überschneiden sich da da ein Stück weit bzw. im Übergang nicht bestimmte Eigenschaften der Mikro- zu den Infrarotwellen?

Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Wie ist das mit den Wellenlängen kleiner Infrarotbereich? Existieren einfach keine Stoffe, die unterhalb dieser Energiemenge derart mit dem Strahlungsfeld wechselwirken?


Wenn mit "derart" eine chemische Reaktion gemeint ist, die irgendwo Flecken hinterlässt: IMO nein.
Die wäre wohl auch nicht sehr stabil.


Nein ich meine die chemische Reaktion der Silbersalze auf der Photoplatte bzw. den photoelektrischen Effekt im Detektor.
Die Pflanzen nutzen mittels Photosythese fast das gesamte sichtbare Spektrum.
https://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthetisch_aktive_Strahlung
DrStupid



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Beitrag DrStupid Verfasst am: 22. Aug 2023 00:32    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Der Energieübertrag in Wärme ist selber nicht quantisiert, da die Moleküle nur zum schwingen angeregt werden.


Wie soll das eine aus dem anderen folgen? Die Schwingung der Moleküle ist doch auch gequantelt.

antaris hat Folgendes geschrieben:
Das ist dann ja eher ähnlich den Mikrowellen.


Ja, eben. Nur dass da keine Schwingungen sondern Rotationen angeregt werden - die ebenfalls gequantelt sind.

antaris hat Folgendes geschrieben:
Die Pflanzen nutzen mittels Photosythese fast das gesamte sichtbare Spektrum.
https://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthetisch_aktive_Strahlung


Eigentlich nutzen sie nur das, was die Cyanobakterien ihnen ursprünglich mal übrig gelassen haben. Danach haben sie es nie gelernt, auch den restlichen Teil des Sonnenlichtes zu nutzen - obwohl der die meiste Energie enthält. Die Evolution kann manchmal extrem einfallslos sein.
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 23. Aug 2023 20:09    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Der Energieübertrag in Wärme ist selber nicht quantisiert, da die Moleküle nur zum schwingen angeregt werden.


Wie soll das eine aus dem anderen folgen? Die Schwingung der Moleküle ist doch auch gequantelt.


Stimmt, schließlich ist Planck über die Wärmestrahlung eines schwarzen Körpers zur Quantisierung der Energie gekommen. Wärmestrahlung ist alles von Infrarot bis Ultraviolett. Je heißer desto höher die Intensität der Strahlung.
Sind es dann aber nicht die Moden einer Frequenz, über die sich die Gesamtenergie verteilt? Dabei wird die Energie pro Mode geringer, je höher dessen Frequenz ist, dafür steigt aber die Anzahl der Moden? Die Moden, die unendlich klein werden können (bei unendlich großen Frequenzen), stellen die quantisierten "Objekte" der gesamten Energie dar?
TomS
Moderator


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Beitrag TomS Verfasst am: 23. Aug 2023 20:30    Titel: Antworten mit Zitat

Nee.

Die spektrale Energiedichte u lautet



Die drei Terme rechts stehen für die Anzahl der Moden einer Frequenz, die Wahrscheinlichkeit der Besetzung einer Mode, und die Energie einer Mode.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 23. Aug 2023 20:55    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Nee.

Die spektrale Energiedichte u lautet



Die drei Terme rechts stehen für die Anzahl der Moden einer Frequenz, die Wahrscheinlichkeit der Besetzung einer Mode, und die Energie einer Mode.


Unter 5.12 steht, für die quantisierte Energie pro Mode



und daraus die spektrale Energiedichte (5.13)



https://qudev.phys.ethz.ch/static/content/courses/phys4/phys4_fs11/phys4_11_Kapitel5.pdf

und diese ist somit nur von der Temperatur abhängig? Ist die Energie auf jeder Mode gleich verteilt?
jh8979
Moderator


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Beitrag jh8979 Verfasst am: 23. Aug 2023 21:06    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist der eindimensionale Fall.

Die spektrale Energiedichte in drei Dimensionen steht in (5.26).
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 23. Aug 2023 21:21    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Das ist der eindimensionale Fall.

Die spektrale Energiedichte in drei Dimensionen steht in (5.26).


Interessant finde ich folgende Aussage zur spektralen Modendichte (5.25):
Zitat:
Wir erhalten somit in drei Dimensionen eine spektrale Modendichte, die quadratisch von der Frequenz abhängt (vgl. Abb. 5.9a). Je höher die betrachtete
Frequenz wird, desto grösser wird die Anzahl der Moden. Die zusätzlichen Moden liegen im Raum der Modenindizes auf eine Kugelschale deren Oberfläche
quadratisch mit der Frequenz steigt und so die charakteristisch anwachsende
Modenzahl bestimmt.


Der Körper L^3 (5.26) ist ein Würfel um ein Kugeloktant?

5.29:
Zitat:
Somit erhalten wir, dass die Gesamtenergiedichte u eines dreidimensionalen schwarzen Strahlers proportional zu T^4 ist und wie bereits diskutiert von keinen weiteren Eigenschaften des Körpers abhängt.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 24. Aug 2023 01:06    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:

Interessant finde ich folgende Aussage zur spektralen Modendichte (5.25):

Ich finde auch vieles interessant....
grav1ty



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Beiträge: 14

Beitrag grav1ty Verfasst am: 25. Aug 2023 20:40    Titel: Antworten mit Zitat

In Punkt A sei eine Ladung und um diese Ladung entstehe ein elektrisches Feld.
Elektrische Felder übertragen ihre Kraufauswirkung auf andere Ladungen. Je weiter die Ladungen voneinander entfernt sind, umso schwächer ist die Auswirkung.

Das Beeinflussen der Ladung in Punkt A führt zu einer Beeinflussung des Feldes, was zu einer Beeinflussung der Kraftauswirkung führt. Erfolgt die Beeinflussung periodisch bzw. mit einer gewissen "Ryhtmik", beschreiben wir das als Welle.

Per Definition benötigt das Feld selbst, sei es die elektrische oder magnetische Komponente, kein Medium bzw. keinen Träger, weil die Physik sagt, dass elektromagnetische Wellen sich überall ausbreiten, auch durch Orte, egal wie groß, in denen keine Atome bzw. Teilchen existieren.

Das würde aber bedeuten, dass sich das um die Ladung in Punkt A ausbreitende Feld sich bis ins unendliche ausbreiten muss. Denn denkt man sich einen Punkt B mit einer Ladung hinzu, der von A extrem weit entfernt ist und zwischen diesen Punkten sonst keine Atome existieren, müsste die Schwankung in Punkt A eine Auswirkung auf B haben, auch wenn beide Punkte um Galaxien von einander entfernt sind.

Das Feld bzw. alle Felder im Universum wären somit wie eine Art unsichtbare Fäden, die miteinander vermascht sind. Es gäbe de facto keinen Punkt im Raum, der nicht mit diesen Fäden gefüllt ist. Eine Unterbrechung der Fäden würde zur Unterbrechung der Wellenausbreitung führen.

Das ganze verlagert aber irgendwo nur die Fragestellung bzw. lautet sie dann: Was ist ein Feld bzw. was sind diese "Fäden"?
Wenn die elektromagnetische Welle sich auch dur Orte bewegt, wo sonst nichts ist, wäre es irgendwo nicht möglich, an einem Punkt dieser Orte die Welle zu "messen" bzw. zu detektieren. Die bisherigen Beschreibungen von elektromagnetischen Wellen führen irgendwie zu dem Gedanken, dass es Schwankungen auch an jenen Orten geben müsste, wo sonst außer dem Raum selbst nichts sei.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3405

Beitrag ML Verfasst am: 25. Aug 2023 21:11    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

grav1ty hat Folgendes geschrieben:

Das würde aber bedeuten, dass sich das um die Ladung in Punkt A ausbreitende Feld sich bis ins unendliche ausbreiten muss.

Das Gauß'sche Gesetz, eine der Maxwellgleichungen, besagt, dass das elektrische Feld der Ladung schon da ist, egal wie weit entfernt Du nachschaust. Gleichzeitig besagt der Satz über die Ladungserhaltung, dass du nicht einfach so aus dem Nichts eine Ladung herbeizaubern und irgendwo hinsetzen kannst -- allenfalls als Ladungspaar.


Viele Grüße
Michael
grav1ty



Anmeldungsdatum: 28.06.2018
Beiträge: 14

Beitrag grav1ty Verfasst am: 25. Aug 2023 21:23    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

ja, ich meine mit Ausbreitung natürlich nicht eine ad-hoc Entstehung eines Feldes, sondern die Ausbreitung der Schwankung bzw. Wirkung.
Aruna_Gast
Gast





Beitrag Aruna_Gast Verfasst am: 26. Aug 2023 10:52    Titel: Antworten mit Zitat

grav1ty hat Folgendes geschrieben:
In Punkt A sei eine Ladung und um diese Ladung entstehe ein elektrisches Feld.
Elektrische Felder übertragen ihre Kraufauswirkung auf andere Ladungen. Je weiter die Ladungen voneinander entfernt sind, umso schwächer ist die Auswirkung.

Das Beeinflussen der Ladung in Punkt A führt zu einer Beeinflussung des Feldes, was zu einer Beeinflussung der Kraftauswirkung führt. Erfolgt die Beeinflussung periodisch bzw. mit einer gewissen "Ryhtmik", beschreiben wir das als Welle.


Wenn Du die 3. und 4. maxwellsche Gleichung betrachtest, dann siehst Du, dass ein sich zeitlich änderndes magnetisches Feld ein elektrisches erzeugt und umgekehrt. Auch ohne "Verbindung" zu einer Ladung.
Eine em-Welle im Vakuum besteht also klassisch aus sich ändernden Feldern, die sich gegenseitig erzeugen, ohne dass noch eine materielle Quelle auf sie einwirkt.
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